淺談格賓石籠在中小河流治理工程中的應(yīng)用

蘇國(guó)輝

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 517199)

淺談格賓石籠在中小河流治理工程中的應(yīng)用

蘇國(guó)輝

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 517199)

由于目前中小河流治理方面存在著較為嚴(yán)重的堤防問題，因此，對(duì)于河道的生態(tài)治理工作逐漸得到了重視。關(guān)于格賓石籠在河道治理中的應(yīng)用，介紹了格賓石籠的主要技術(shù)指標(biāo)和功能特點(diǎn)，從基礎(chǔ)處理、土工布布設(shè)、組裝及填裝和質(zhì)量控制四個(gè)方面，介紹了格賓石籠在中小河流治理工程中應(yīng)用，以期為未來施工選擇及技術(shù)指導(dǎo)提供可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

中小河流；格賓石籠；河道治理

我國(guó)中小河流尤其是南方中小河流數(shù)量較多，且水量較大和長(zhǎng)時(shí)間疏于治理，具有一定程度的損毀現(xiàn)象發(fā)生，部分河段沖毀嚴(yán)重，給防汛工作帶來較大困難。為進(jìn)一步發(fā)揮中小河流灌溉、防洪能力，同時(shí)改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，解決中小河流防護(hù)系統(tǒng)中的突出問題，關(guān)于中小河流治理工程的實(shí)施提上了日程。隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)步和對(duì)于環(huán)保要求的提高，目前在中小河流治理過程中，對(duì)于堤防防洪能力和標(biāo)準(zhǔn)有一定的要求，需要與周圍環(huán)境和生態(tài)景觀協(xié)同考慮，營(yíng)造親水環(huán)境，達(dá)到人與自然和諧相處[1-2]。目前關(guān)于格賓石籠的工程應(yīng)用較多，對(duì)于格賓石籠性能及施工過程的系統(tǒng)介紹較少。本文針對(duì)格賓石籠的特點(diǎn)及施工過程進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，以期為未來類似工程中提供可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 格賓石籠防護(hù)工程技術(shù)

關(guān)于格賓石籠，目前在河道治理尤其是生態(tài)治理中得到了較為廣泛的應(yīng)用。格賓石籠往往是由鋁鋅合金鍍層鋼絲圍成長(zhǎng)方體或正方體結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行累積成型，為了防腐的需要，往往采取鋼絲包塑上PVC或PE涂層，相對(duì)于以往格賓石籠結(jié)構(gòu)，新型格賓石籠往往增加防銹、抗老化、耐腐蝕和高抗剪能力，能夠適應(yīng)高污染、高強(qiáng)度等復(fù)雜水下環(huán)境的侵蝕。

1.1 技術(shù)指標(biāo)

關(guān)于河道治理用格賓石籠，網(wǎng)箱型號(hào)：長(zhǎng)1.0～4.0 m，寬1.0～2.0 m，高0.4～1.0 m，間隔網(wǎng)片數(shù)1～3片；網(wǎng)墊型號(hào)：長(zhǎng)3.0～6.0 m，寬2.0 m高0.2～0.3 m，間格網(wǎng)片數(shù)2～5片；對(duì)于網(wǎng)片材料，往往采用熱鍍鋅鋼絲或者聚酯膜+熱鍍鋅鋼絲的方式進(jìn)行防腐和增韌處理，對(duì)于鋼絲直徑不得低于2.0 mm，鋼絲相關(guān)性能應(yīng)符合GB/T 700-2006標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 主要功能特點(diǎn)

根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，格賓石籠裝入石料成為一體，通過箱籠型式進(jìn)行組裝連接，主要用于堤防、路基防護(hù)和水利建設(shè)等工程，不但能夠防護(hù)河岸，避免受到水流和風(fēng)浪的侵蝕破壞，而且由于格賓石籠的透水性特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)水體與坡下土體中水體自然對(duì)流交換，使得生態(tài)達(dá)到一種較為完美的平衡問題。根據(jù)相關(guān)研究[3-6]，格賓石籠能夠滿足以下要求：

(1)生態(tài)性。由于格賓石籠是由不同粒徑的石塊通過填充而成，為了生態(tài)的需要或者水流的沖蝕作用，石塊間隙中會(huì)有部分土顆粒存儲(chǔ)，因此，后期可以種植草皮、灌木等，保持生態(tài)性。

(2)抗沖及防浪性。由于格賓石籠的組成是按照自然受力設(shè)計(jì)的，而且屬于可變結(jié)構(gòu)，與漿砌石和混凝土等剛性防護(hù)材料相比，其抗沖刷能力更強(qiáng)，對(duì)于水流的承受能力更強(qiáng)，能夠承受不大于6 m/s的水流沖刷，在一般河流中均能夠滿足流水要求。

(3)透水性。格賓石籠的級(jí)配問題使得其有較好的透水特性，對(duì)于堤防的穩(wěn)定性和水土保持有較好的促進(jìn)作用。

(4)柔韌性。由于格賓石籠是由鋼絲控制石塊，相對(duì)呈現(xiàn)柔性結(jié)構(gòu)，鑒于箱籠間沒有結(jié)構(gòu)縫等硬性連接，能夠較好的適應(yīng)變形，同時(shí)整體結(jié)構(gòu)具有一定程度的延展性。

(5)耐腐蝕性。由于作為骨架作用的低碳鋼絲有一層PVC或PE保護(hù)層，防腐效果較好，對(duì)于河流中酸堿復(fù)雜環(huán)境具有一定程度的防御作用。

(6)便于調(diào)整工期、加快進(jìn)度。石塊作為格賓石籠的肌肉，具有較大的需求量，同時(shí)對(duì)于石材的規(guī)格要求較低，因此可充分利用當(dāng)?shù)氐氖腺Y源。由于對(duì)于施工的銜接性要求不高，可以采取多個(gè)施工組同時(shí)施工的方式加快施工進(jìn)度。

2 格賓石籠的施工過程

結(jié)合格賓石籠的護(hù)坡設(shè)計(jì)，在施工過程需要在以下幾個(gè)方面嚴(yán)格控制施工工藝，以保證施工質(zhì)量的穩(wěn)定性：①基礎(chǔ)施工；②鋪設(shè)土工布；③格賓石籠組裝及填裝。

2.1 基礎(chǔ)處理

2.1.1 土方清基及開挖

對(duì)于土方的填筑，在施工前需要對(duì)土方進(jìn)行清理，施工范圍涵蓋壩基、草皮、腐殖土和砂石等雜物，由于格賓石籠的延展性較好，因此清基范圍應(yīng)在設(shè)計(jì)基面線外30～50 cm，平均深度不得低于20 cm。在基礎(chǔ)清理完畢后，對(duì)于基面進(jìn)行平整及壓實(shí)處理，壓實(shí)寬度需要超過填土邊界，不得低于0.3 m，對(duì)于基礎(chǔ)范圍內(nèi)的樹根和垃圾等雜物需要全部清理，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填。同時(shí)開挖時(shí)應(yīng)按照從下游到上游依次進(jìn)行，同時(shí)保證一定的坡勢(shì)，有利于汛期的排水。

對(duì)于軟土地基的處理，需要采取拋塊石進(jìn)行處理，坡面的處理可以采取格賓石籠進(jìn)行防護(hù)。地基塊石拋填厚度不得低于1.0 m，同時(shí)應(yīng)該削坡且處理鋪設(shè)面。

2.1.2 土方填筑

由于填筑厚度較薄，因此對(duì)于施工過程要求較高。填筑料采用車輛進(jìn)行運(yùn)輸，在填筑區(qū)域順堤翻卸，同時(shí)對(duì)于施工區(qū)域進(jìn)行整平和填筑處理。對(duì)于施工困難的部位，可以采用人工+小型機(jī)械的方式進(jìn)行處理，如回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)要求，同時(shí)為了施工精度，每層填筑厚度不得超過10 cm。

2.2 土工布鋪設(shè)

在堤防面處理達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，需要進(jìn)行下一道作業(yè)——土工布鋪設(shè)。對(duì)于土工布的鋪設(shè)，應(yīng)該按照設(shè)計(jì)要求從一側(cè)自上而下進(jìn)行鋪設(shè)。對(duì)于土工布的鋪設(shè)，一定要保證坡面平整，無雜物，接口的連接應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)要求，搭接寬度不得低于50 cm。對(duì)于土工布的質(zhì)量要求需要滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)場(chǎng)需要檢驗(yàn)合格后方能采用并進(jìn)行下一步的工作。在土工布鋪設(shè)完畢后應(yīng)盡快進(jìn)行下一步的作業(yè)，避免長(zhǎng)時(shí)間的裸露，防止變形硬化等。在復(fù)合土工布施工完畢，且經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收完畢后，方可進(jìn)行格賓石籠工程的施工作業(yè)。

2.3 格賓石籠組裝及填裝

格賓石籠組裝[7]：由于完全填裝石料的格賓石籠質(zhì)量較大，因此作為骨架作用的鋼絲網(wǎng)需要在平坦堅(jiān)硬的面上打開，同時(shí)應(yīng)避免損傷籠體和鋼絲網(wǎng)表面的PVC或PE保護(hù)層。對(duì)于格賓石籠的連接，需要能夠滿足平整、均勻、接頭連接整齊和堅(jiān)固的要求。每一個(gè)單元的網(wǎng)箱與網(wǎng)身采用90°相交的方式，間隔網(wǎng)與四面夾角雙股綁扎，交接處需要進(jìn)行特殊處理保證連接強(qiáng)度。對(duì)于綁扎間距和綁扎方式，需要按照設(shè)計(jì)要求或者規(guī)范要求，綁扎間距不得高于300 mm，同時(shí)有連續(xù)纏繞和按間距綁扎兩種方式；基礎(chǔ)處理完畢后，組裝完畢的籠體在設(shè)計(jì)位置上進(jìn)行安裝，相鄰籠體綁扎連接，組裝效果如圖1所示。

圖1 格賓籠組裝效果圖

填充料施工[8]：在格賓石籠組裝完成后，需要將規(guī)格、質(zhì)量符合要求的石塊填充到石籠中，填充要均勻一致，避免單個(gè)網(wǎng)格填料不均勻造成偏重。在填料時(shí)需要做一定程度的碼排，以達(dá)到設(shè)計(jì)密度。為了保證施工質(zhì)量，對(duì)于填料也有一定的要求：塊石粒徑較大的應(yīng)分布在籠子周圍，可以避免出現(xiàn)凹凸線性，對(duì)于中間部位可以采取粒徑較小的石塊進(jìn)行填塞，對(duì)于小石塊粒徑不得低于格賓石籠的最小孔徑；在最后一層石塊擺放時(shí)，應(yīng)按照大面朝上，小面朝下的方式，同時(shí)應(yīng)保證石籠平整，直到最后封閉格賓石籠。

封蓋施工：在石料填充作業(yè)完成后，對(duì)于面層的石料必須整平，最后完成封蓋作業(yè)；如果采用分體式籠蓋，則需要在籠子全部填充后再進(jìn)行封蓋作業(yè)，同時(shí)需要沿籠體和隔片邊線進(jìn)行綁扎作業(yè)。具體綁扎封裝效果圖如圖2所示。

圖2 格賓籠封裝效果圖

3 質(zhì)量控制

(1)建立健全完善的質(zhì)量保證體系。對(duì)于不同的質(zhì)量管理主體，如建設(shè)、監(jiān)理單位應(yīng)建立各自的質(zhì)量保證體系，對(duì)于施工質(zhì)量需要在程序上有所保證。

(2)質(zhì)量控制。對(duì)于格賓石籠的質(zhì)量控制，應(yīng)從內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行控制。

(3)監(jiān)理工作。在每一道工序完成后，需要監(jiān)理進(jìn)行抽檢或全檢合格后方能進(jìn)行下一道工序。

(4)原材要求。格賓石籠格網(wǎng)所使用的材料應(yīng)滿足相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 論

在中小河流治理工程中，利用格賓石籠能夠減少旱澇災(zāi)害的發(fā)生，完善防洪體系，提高相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。不僅有利于生態(tài)平衡的維護(hù)，同時(shí)能夠保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 何源枝. 水利規(guī)劃過程中的河道整治策略探討[J]. 內(nèi)蒙古水利, 2015(3):50-51.

[2] 李鯉. 淺談河道治理工程節(jié)能設(shè)計(jì)[J]. 內(nèi)蒙古水利, 2016(1):38-39.

[3] 楊發(fā)業(yè). 格賓石籠護(hù)坡在烏倫古河河道治理上的運(yùn)用[J]. 內(nèi)蒙古水利, 2016(3):45-46.

[4] 徐進(jìn)漢. 堤防工程設(shè)計(jì)中確定護(hù)底石籠尺寸方法的探討[J]. 地下水, 2012(5)：209,211.

[5] 甫拉提·米吉提. 水利工程施工質(zhì)量控制探討[J]. 商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展, 2013(4):189.

[6] 張金宏. 水利工程施工質(zhì)量控制探討[J]. 城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(14):189.

[7] 寧貴權(quán).淺析羅甸縣仿里河河道治理施工技術(shù)[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月)，2013(8):206-207，187.

[8] 董傳琛，張守田，趙大明，等.格賓石籠在河道治理工程中的應(yīng)用[J].山東水利，2012(3):29-30.

蘇國(guó)輝(1987-)，男，廣東廣州人，助理工程師，主要從事水利水電工程施工管理工作。E-mail:137101473@qq.com。

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